盖梁施工方案(穿钢棒)六镇四标资料.doc
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六镇高速公路六枝至镇宁段第四合同段项目经理部 盖梁悬空支架施工方案(穿钢棒) 一、 工程概况 六镇高速公路六枝至镇宁段第四合同段项目经理部播武寨1#大桥桥梁全长为282m,最大桥高36米,上部构造采用9×30m预应力混凝土T梁,先简支后桥面连续,共两联。下部构造桥墩采用双柱式墩,重力式U型桥台。 二、 总体施工方案 因本桥盖梁高度较高,采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。小寨大桥、播武寨2#大桥盖梁结构和本桥基本相同,播武寨1#大桥、播武寨2#大桥中系梁自重、跨径均小于本方案,其方案均可参照本桥施工。盖梁尺寸为2.0m×1.6m×10.8m(宽×高×长)。盖梁简图如下: 三、 支承平台布置 盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根3m长φ10cm钢棒,上面采用墩柱两侧各一根12m长45b工字钢做横向主梁,搭设施工平台的方式。主梁上面安放一排每根3m长 的[16槽钢,间距为50cm作为分布梁。分布梁上铺设盖梁底模。传力途径为:盖梁底模——纵向分布梁(16槽钢)——横向主梁(45b工字钢)——支点φ10cm钢棒。为了方便调整横坡和拆模施工,采用齿轮千斤顶支撑主梁,千斤顶底部加工U型槽座套牢钢棒,主梁上预留千斤顶定位孔使千斤顶不会左右移动。如图: 四、 计算依据及采用程序 本计算书采用的规范如下: 1. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000) 2. 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 3. 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 4. 《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》(JGJ130-2001) 5. 其他现行相关规范、规程 五、 计算参数 1. 主要材料 1) [16a槽钢 截面面积为:A=2195mm2 截面抵抗矩:W=108.3×103mm3 截面惯性矩:I=866.2×104mm4 弹性模量E=2.1×105Mpa 钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。 2) 45b工字钢 横向主梁采用2根45b工字钢,横向间距为200cm。 截面面积为:A=11140mm2, X轴惯性矩为:IX=33759×104mm4, X轴抗弯截面模量为:WX=1500.4×103mm3, 钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。 3)钢棒 钢棒采用φ75mm高强钢棒(A45), 截面面积为:A=3.14×37.52=4415.625mm2, 惯性矩为:I=πd4/32=3.14×754/32=310.4736×104 mm4 截面模量为:W=πd3/32=4.1396×104 mm3 抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。 2. 设计荷载 1) 砼自重 砼自重统一取160cm梁高为计算荷载, 砼方量:V=2.0×1.6×10.8=34.56m3,钢筋砼按27KN/m3计算, 砼自重:G=34.56×27=933.12KN 盖梁长10.8m,均布每延米荷载:q1=86.4kN/m 2) 组合钢模板及连接件0.95 kN/m2,侧模和底模每延米共计5.4m2, q2=5.13kN/m 3) [16a槽钢 3m长 [16槽钢间距0.5m,每延米2根共计6米,合计:q3=6×0.1723=1.03kN/m 4)45b工字钢 共2根,每根长12米,共重:2×12×87.45kg=2098.8kg q4=20.99KN 4) 施工荷载 小型机具、堆放荷载:q5=2.5 KPa 振捣混凝土产生的荷载:q6=2 KPa 3. 荷载组合及施工阶段 盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2,施工荷载按活载考虑组合系数1.4。 3、受力模型 1) [16a槽钢分布梁计算模型: [16a槽钢分布梁直接承受底模以上的自重,[16a槽钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上,两工字钢主梁紧贴圆柱,间距按圆柱直径180cm,故[16a槽钢分布梁计算跨径为180cm,盖梁底宽为200cm,分布梁两端各悬臂20cm,悬臂有利跨中受力,不计悬臂部分,按简支梁计算,实际偏安全,如下图 2)工字钢主梁计算模型: 工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力,按均布荷载考虑,两根工字钢各承受一半的力,工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距,取为6.7m,按两端外伸悬臂计算。如下图 3)钢棒计算模型 钢棒为悬臂结构模型,工字钢紧贴圆柱,故只考虑钢棒受剪,4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。 六、 计算结果 1. [16a槽钢分布梁计算 荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+5.13)+1.4×(2.5+2)=116.136KN/m [16a槽钢分布梁布设间距0.5m,单根承受0.5×116.136=58.068KN, 盖梁底宽2.0m 则单根槽钢均布荷载q=58.068/2.0=29.034KN/M 计算跨径1.8m 跨中弯矩:M=1/8ql2=0.125×29.034×1.82=11.759KN.M σ=M/W=11.759/108.3×103mm3=108.58MPa <【215MPa】 挠度:f=5ql4/384EI=5×29.034×1.84/(384×2.1×866.2)=0.002182m<[f]=l0/400= 1.8/400=0.0045m (满足要求) 2. 45b工字主横梁计算 荷载:q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+5.13+1.03)+1.4×(2.5+2)=117.372KN/m 45工字钢设两根,单根承受q=0.5×117.372=58.686KN/M 计算跨径6.7m 跨中弯矩:M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l] =1/2×58.686×6.7×5.4×[(1-2.05/5.4)×(1+2×2.05/6.7)-5.4/6.7]=205.988KN.M σ=M/W=205.988/1500.4×103mm3=137.29MPa<【215MPa】 跨中挠度:f=ql4(5-24a2/l2)/384EI =58.686×6.74×(5-24×2.052/6.72)/(384×2.1×33759)= 0.01196m=11.96mm<[f]=l/400=6.7/400=16.75mm 悬臂端点挠度:f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI =58.686×2.05×6.73×(6×2.052/6.72+3×2.053/6.73-1)/(24×2.1×33759)=-0.0075m 3. 钢棒计算 荷载:q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+5.13+1.03)+1.4×(2.5+2)=117.372KN/m Q=(117.372×10.8+20.99)/4=322.15KN τ=Q/A=322.15×103/4415.625=72.98MPa<[τ]=125Mpa 七、 结论 综合以上计算得知,此支架方案能满足施工受力要求。 六镇高速公路六枝至镇宁段第四合同段项目经理部 2011年11月2日- 配套讲稿:
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